码头PHC管桩沉桩工艺的应用分析

刘康利

摘 要：在港口码头施工建设过程中，PHC管桩是一种常用的地基处理技术。具有耐打性能佳、抗彎强度大、抗压强度高、使用年限长等优点，适用于砂土、粉土、粘性土、软土等地层。文章以实际工程为例，针对PHC灌注沉桩工艺进行了分析，并对沉桩质量控制措施进行了探讨，工程施工后达到了预期要求，保证PHC管桩沉桩的施工质量。

关键词：PHC管桩 沉桩工艺 锤击沉桩

1.工程概况

某港口码头工程结构主要包括驳岸结构、后平台和前平台3个部分，其中后平台的宽度为30m，长度为769m。前平台宽度为30m，长度为769m，主要有高桩墩台和高桩梁板两种结构。设计使用PHC管桩作为码头基础结构，PHC管桩的直径为1000mm，长度为43～53m。

2.水上PHC管桩沉桩施工

2.1PHC管桩装运生产

在进行管桩工作前，需对沉桩进行顺序编号，以便于对管桩的装船顺序进行确定。在进行装船过程中，坚持先打入的后装船，后打入的先装船的原则，相互叠放的高度需≤3层，并且考虑到驳船的稳定性和材料的安全性，在管桩放置时，先用的放置在两侧，后用的放置在中间。按照以上两种方式进行材料的放置，能有效地确保材料在下船过程中，不会出现倾斜现象，减少安全事故的发生。运输管桩的驳船需在船的两侧位置进行加固和支撑，避免沉桩发生滚动。驳船在出发前，需对管桩进行全面的检查，确保管桩的放置顺序符合堆放原则。

2.2抛锚驻位、移船吊桩

打桩船是一类无法自主航行的船只，只能通过对锚缆进行收放来推动船只的运行。在进行沉桩工作前，打桩船需按照预先排好顺序的沉桩来确定抛锚的位置。锚艇在进行抛锚前，需对位置进行分析，避免出现蹩桩，并且需对后抽心缆进行标记。此外，需根据当天实际潮水的变化位置来对锚缆的长短进行调整。在沉桩吊起前，需对沉桩的质量进行检查，并且在吊起沉桩时，为了避免桩身发生弯曲现象，需借助钢丝绳来对桩身进行捆扎，扣上卸扣，平稳的进行起吊工作。在沉桩起吊时，需使用4点吊的方式，并且吊点的位置与设计的位置相差不能过大，钢丝绳与桩之间的角度需≥45°。在进行上升和下降时，需确保步调平稳一致。此外，需在钢丝绳和管桩之前加垫橡胶垫，保护管桩不会破坏，确保管桩质量，详情如图1所示。

2.3吊、立桩入龙口、套替打

通过对锚缆进行收放可以改变船只的位置，让船只到达指定的位置。管桩吊起到一定高度后需进行立桩，并且需将吊装的高度控制在要求范围内。这样才能确保在立桩过程中管桩不会与其他物体产生碰撞或被污染。在起吊过程中，主吊索上行，副吊索下行，随着起吊的高度不断升高，逐渐解下副吊索，此时PHC管桩与地面呈垂直角度。

在管桩的替打工作中，需确保强度和刚度符合施工要求。替打的直径需根据管桩的直径来进行选择，替打的下端需大于桩端，并且与桩端保持一定的控制；替打顶部安设有橡胶垫或者木垫，整体由钢可以板焊接而成，根据不同的需求可以来对替打的锤垫进行更换。在PHC管桩替打前需放置橡胶垫或者木垫，对替打所施加的力进行缓冲，确保桩头不被大力破坏。立桩工作完成后，需对桩架的倾斜角度和替打的高度进行调节，使管桩与地面呈垂直状态，然后根据GPS系统来对沉桩的位置进行确定。

2.4移船精确定位

（1）技术人员可以从操作室来对沉桩船上的测距仪和角度测量仪来对桩架的倾斜度进行调整，从而确定好参数。

（2）沉桩船具有GPS定位系统对所接收到的信号进行分析，然后对各个桩子的方位角度和平面坐标参数进行输入，从而精确地计算出沉桩船的姿态和管桩的位置，将其显示在电脑屏幕上。

（3）技术人员根据显示屏上显示的图形信息和数据信息，借助锚机系统来对显示的信息进行分析，获取最精准的沉桩船位置。借助沉桩架液压系统来对装架的角度进行调整，从而确保其符合施工要求。

（4）测量人员对GPS系统所接收的数据信息、沉桩定位参数等进行复核，从而有效地保证管桩的位置。

（5）完成打桩船定位后，在陆地上需使用常规测量方式来对管桩进行复核校对。在陆地上需设置2台全站仪，借助全站仪来对管桩的位置进行确定。

2.5桩自沉、压锤

确定好管桩的位置后，需进行桩自沉工作。管桩在下沉过程中，需按照从下向上的方式来对管桩上捆扎的钢丝绳进行解除。在稳定管桩时，需保持管桩的稳定和平稳，对偏差的位置进行调整，不可用蛮力进行拖拽。在管桩下降过程中，一旦桩顶部进入土下2～3m后，需停止下桩工作，然后对管桩进行调整和校正，再进行下桩工作，直至桩不再下沉。在压锤前，需对桩身的变化进行仔细的观察，发生偏差要及时进行调整，确保下桩误差在控制范围内。

2.6锤击沉桩

在进行管桩锤击前，需确保管桩、桩锤、替打3部分处于同一直线上，这样才能避免偏心现象的出现，并且在锤击前做好一切准备工作。首先，开启锤击设备，将档位放置在1～2档，此阶段为轻捶阶段，避免出现溜桩现象。在锤击过程中，一旦出现溜桩现象，需立即停止锤击，对偏移的角度进行调整。调整完成后，再次进行锤击，按照施工要求来对锤击设备的档位进行调整，直至完成锤击工作。在施打过程中，需借助测量仪器对桩面的高度进行测量，直至锤击至所需位置。为了避免管桩受到风力、海浪、水流等方面因素的影响，发生倾斜现象，在施工前，需对管桩进行固定，增加管桩对抗外界因素的能力，保证管桩的稳定性。

3.PHC管桩施工质量保证措施

（1）打桩船起吊管桩后，需吊起到规定高度后，将桩身与地面呈平行状态，要稳、要缓。移船到位后，需对水的深度进行全面的掌握，避免桩尖被其他物体碰撞或者污染。

（2）在沉桩工作中，需对管桩的下降速度和位移情况进行测量。桩基施打工作完成后，需定期对管桩的下降距离、位移程度进行测量和记录。

（3）对沉桩区域的地质情况进行测量，对勘察报告进行分析，做好预防意外事件发生的措施和方案。在管桩锤击过程中，采用重锤轻击的方式，这样才能有效地保证管桩不会受到损坏。

（4）施打完成后的桩基系缆不能再次使用，并且需对沉桩区域设置标识物，并且在夜间设置锚灯，便于观察和分辨。

（5）测量数据符合施工要求后，再进行下桩操作。在进行下桩工作时，测量人员需全程在场并对其操作进行监测，一旦发现桩位偏移现象需立即停止下沉操作，及时调整桩位后再进行操作。

（6）管桩下桩后，需对桩身与地面的垂直角度进行测量，确保桩身、替打、桩锤处于一条直线上，一旦发现问题，需及时进行调整。

（7）在沉桩过程中，一旦遇到硬层，需降低锤击的力量。

4.结束语

综上所述，在码头PHC管桩施工过程中，管桩沉桩是一项对施工质量要求比较高的施工内容，由于施工比较复杂，任何一个环节控制不到位，都会出现问题，因此要做好PHC管桩施工的质量控制和管理工作，保证PHC管桩沉桩的施工质量。

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